注意問題
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液體在加熱管內(nèi)的循環(huán)流速通常在1.2~3.0米/秒范圍之內(nèi)(當(dāng)懸浮液中晶粒多,所用管材硬度低,液體粘度較大時,選用低值),加熱管可以是立式單程、立式雙程、臥式單程、臥式雙程,后兩者者設(shè)備總高較小但管子不易清洗且易磨損管壁。
循環(huán)泵的揚(yáng)程要與循環(huán)系統(tǒng)的阻力匹配,一般是流量大。由于溶液溫度接近沸點(diǎn)在泵的選型時要注意氣蝕問題。
簡介
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強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器用于避免在加熱面上沸騰的產(chǎn)品而形成結(jié)垢或產(chǎn)生結(jié)晶。為此,管中的流動速度必須高。當(dāng)循環(huán)液體流過熱交換器時被加熱,然后在分離器的壓力降低時部分蒸發(fā),從而將液體冷卻至對應(yīng)該壓力下的沸點(diǎn)溫度。由于循環(huán)泵的原因,蒸發(fā)器的操作與溫差基本無關(guān)。物料的再循環(huán)速度可以精確調(diào)節(jié)。蒸發(fā)速率設(shè)定在一定的范圍內(nèi)。在結(jié)晶應(yīng)用中,晶體可以通過調(diào)節(jié)循環(huán)流動速度和采用特殊的分離器設(shè)計從循環(huán)晶體泥漿中分離出來。設(shè)備采用泵強(qiáng)制循環(huán),具有蒸發(fā)速率高,濃縮比重大,特別適用于濃度或粘度較高物料的蒸發(fā);
工作原理
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強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器
蒸發(fā)設(shè)備的一類。溶液在設(shè)備內(nèi)的循環(huán)主要依靠外加動力所產(chǎn)生的強(qiáng)制流動。循環(huán)速度一般可達(dá)1.5-3.5米/秒。傳熱效率和生產(chǎn)能力較大。原料液由循環(huán)泵自下而上打入,沿加熱室的管內(nèi)向上流動。蒸汽和液沫混合物進(jìn)入蒸發(fā)室后分開,蒸氣由上部排出,流體受阻落下,經(jīng)圓錐形底部被循環(huán)泵吸入,再進(jìn)入加熱管,繼續(xù)循環(huán)。
強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器
特點(diǎn)
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優(yōu)點(diǎn):傳熱系數(shù)大、抗鹽析、抗結(jié)垢、適應(yīng)性強(qiáng)、易于清洗。
缺點(diǎn):消耗動能較大,溶液停留時間長;造價及維修費(fèi)用稍高。
適用范圍
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強(qiáng)制循環(huán)式蒸發(fā)器,適用于有結(jié)垢性、結(jié)晶性、熱敏性(低溫)、高濃度、高粘度并且含不溶性固形物等化工、食品、制藥、環(huán)保工程、廢液蒸發(fā)回收等行業(yè)的蒸發(fā)濃縮。
降膜蒸發(fā)器
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本詞條由“科普中國”百科科學(xué)詞條編寫與應(yīng)用工作項目 審核 。
降膜蒸發(fā)是將料液自降膜蒸發(fā)器加熱室上管箱加入,經(jīng)液體分布及成膜裝置,均勻分配到各換熱管內(nèi),在重力和真空誘導(dǎo)及氣流作用下,成均勻膜狀自上而下流動。流動過程中,被殼程加熱介質(zhì)加熱汽化,產(chǎn)生的蒸汽與液相共同進(jìn)入蒸發(fā)器的分離室,汽液經(jīng)充分分離,蒸汽進(jìn)入冷凝器冷凝(單效操作)或進(jìn)入下一效蒸發(fā)器作為加熱介質(zhì),從而實現(xiàn)多效操作,液相則由分離室排出。[1]
中文名
降膜蒸發(fā)器
外文名
Falling film evaporator
流動方式
成均勻膜狀自上而下流動
工藝流程形式
順流(并流)、逆流、混流、平流
應(yīng) 用
醫(yī)藥、食品、化工
特 點(diǎn)
傳熱系數(shù)較高
目錄
- 1 簡介
- 2 工藝流程
- ? 順流
- ? 逆流
- ? 混流
- ? 平流
- 3 降膜蒸發(fā)系統(tǒng)的特點(diǎn)
- 4 適用范圍
簡介
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蒸發(fā)是濃縮溶液的單元操作,通常溶劑可揮發(fā),而大多數(shù)溶質(zhì)的蒸氣壓趨近于零,不能揮發(fā)。溶液在沸騰條件下,用汽化的辦法,排除部分溶劑,使其濃縮的過程,叫做蒸發(fā)。在大部分情況下蒸發(fā)器用水蒸氣作為加熱介質(zhì)(通常稱之為加熱蒸汽、一次蒸汽或新鮮蒸汽),通過金屬壁間接傳熱給溶液,溶液受熱后,溶劑沸騰汽化,產(chǎn)生的蒸汽(大多數(shù)情況下也是水蒸氣)叫做二次蒸汽。
立式降膜蒸發(fā)器和降膜式再沸器如下圖(a)和圖(b)所示。料液從頂部進(jìn)入料液分布器。料液分布器把料液均勻地分布到每根加熱管中,并使其呈膜狀沿管內(nèi)壁往下流動,液膜受到從管壁傳人的熱量而蒸發(fā)汽化。當(dāng)傳熱溫差不大時,汽化發(fā)生在強(qiáng)烈擾動著的膜的內(nèi)表面,而不是在加熱管與液膜的界面(即加熱管內(nèi)表面),因此不易結(jié)垢。產(chǎn)生的蒸汽通常是與液膜并流往下。由于汽化表面很大,蒸汽中的液沫夾帶量較少,料液在管內(nèi)壁呈膜狀流動,不充滿管子的整個截面,所以通過的料液量可以很少。
降膜蒸發(fā)器
料液分布器是降膜蒸發(fā)器的關(guān)鍵部件,降膜蒸發(fā)器的熱交換強(qiáng)度和生產(chǎn)能力實質(zhì)上取決于料液沿?fù)Q熱管分布的均勻程度。所謂均勻分布不僅是指液體要均勻地分配到每一根管子中,還要沿每根管的全部周邊均勻分布,并在整個管子的長度上保持其均勻性。當(dāng)料液不能均勻地濕潤全部加熱管的內(nèi)表面時,缺液或少液表面就可能因蒸干而結(jié)垢,結(jié)垢表面反過來又阻滯了液膜的流動從而使鄰近區(qū)域的傳熱條件進(jìn)一步惡化。[2]
工藝流程
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工藝流程有順流(并流)、逆流、混流(錯流)、平流四種形式:
順流
溶液和蒸汽流向相同,都由一效順序流到末效。原料液用泵送入一效,依靠各效間的壓差,自動流入下一效,完成液自末效(一般是在負(fù)壓下操作)用泵抽出。由于后一效的壓力低,溶液的沸點(diǎn)也低,溶液從前效進(jìn)入后一效時會閃蒸部分水分,產(chǎn)生的二次汽也較多,由于后效的濃度較前效高、操作溫度低,往往*效的傳熱系數(shù)比末效高很多。順流流程一般適宜處理在高濃度的情況下為熱敏性的物料。
逆流
原料由泵從末效依次送入前效,完成液由一效排出,料液與蒸汽逆向流動。一般適宜處理粘度隨溫度和濃度變化較大的溶液,不易處理熱敏性物料。
混流
順逆流流程的結(jié)合,兼有順逆流的優(yōu)點(diǎn)避其缺點(diǎn),但操作復(fù)雜,要求自控程度很高。
平流
各效都加料都出完成液,各效都有結(jié)晶析出,可及時分離結(jié)晶,一般用于飽和溶液的蒸發(fā)。
降膜蒸發(fā)系統(tǒng)的特點(diǎn)
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1) 降膜式蒸發(fā)器的料液是從蒸發(fā)器的頂部加入,在重力作用下沿管壁成膜狀下降,并在此過程中蒸發(fā)增濃,在其底部得到濃縮液。降膜式蒸發(fā)器可以蒸發(fā)濃度較高、粘度較大物料。
2) 由于溶液在單程型蒸發(fā)器中呈膜狀流動,傳熱系數(shù)較高。
3) 停留時間短,不易引起物料變質(zhì),適于處理熱敏性物料。
4) 液體滯留量小,降膜蒸發(fā)器可以根據(jù)能量供應(yīng)、真空度、進(jìn)料量、濃度等的變化而采取快速運(yùn)作。近常數(shù),
5) 由于工藝流體僅在重力作用下流動,而不是靠高溫差來推動,可以使用低溫差蒸發(fā)。
6) 降膜蒸發(fā)器適用于發(fā)泡性物料蒸發(fā)濃縮,由于料液在加熱管內(nèi)成膜狀蒸發(fā),即形成汽液分離,同時在效體底部,料液大部份即被抽走,只有少部份料液與所有二次蒸汽進(jìn)入分離器強(qiáng)化分離,料液整過程沒有形成太大沖擊,避免了泡沫的形成。[2]
適用范圍
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降膜式蒸發(fā)器廣泛用于醫(yī)藥、食品、化工、輕工等行業(yè)的水或有機(jī)溶媒溶液的蒸發(fā)濃縮濃,并可廣泛用于以上行業(yè)的廢液處理。尤其是適用于熱敏性物料,該設(shè)備在真空低溫條件下進(jìn)行連續(xù)操作,具有蒸發(fā)能力高、節(jié)能降耗、運(yùn)行費(fèi)用低、且能保證物料在蒸發(fā)過程中不變性。二手16噸四效五體降膜式漿膜不銹鋼蒸發(fā)器 二手16噸四效五體降膜式漿膜不銹鋼蒸發(fā)器